1948年11月6日淮海戰役爆發後，國民黨軍在戰場上屢戰屢敗；22日，第7兵團12萬人在徐州東碾莊圩一帶被全殲，兵團司令黃百韜絕望之余舉槍自戕；30日，邱清泉第2兵團、李彌第13兵團、孫元良第16兵團等部30余萬大軍放棄徐州南撤，4天後就被解放軍華東野戰軍圍困在永城附近陳官莊一帶；12月15日，黃維第12兵團4個軍另1個快速縱隊在澮河邊覆滅。
空軍準備使用毒氣彈掩護杜聿明部突圍
黃維兵團的覆滅，令被圍陳官莊一帶的國民黨軍更加絕望，因為原本圍困黃維的劉伯承、鄧小平中原野戰軍也將騰出手來，加入圍殲他們的行列，陳官莊被拿下只是時間問題。好在包圍圈內草創了一座小型飛機場，擔任總指揮的徐州「剿總」副總司令杜聿明立即派參謀長舒適存飛往南京，向蔣介石當面報告情況，請求增援。
蔣介石立即派空軍總司令部第三署副署長董明德飛臨包圍圈，與杜聿明協商如何在空軍協同下進行突圍，最後商議決定使用毒氣彈，在突圍時掩護突圍部隊。12月20日，來自南京的飛機空投了一批防毒面具，專供先頭突圍部隊使用。擔任突圍主力的第2兵團司令邱清泉隨即集合兵團連營以上各級軍官在陳官莊東北空地上提前進行模擬訓練。
毒氣彈投擲後均未爆炸
第2兵團參謀長李漢萍親自上陣，向軍官們講解防毒常識、對空聯絡以及突擊部隊如何利用空投毒氣彈的瞬間發起突擊等戰法，並向大家做了防毒示範表演動作和地面部隊用發射筒發射毒氣彈動作等。按照計劃，本來準備第2天或第3天大批飛機臨空時就實行突圍。不料天公不作美，連續天降大雪，飛機不能出動，導致突圍計劃遲遲無法實施。
一直等到1949年1月9日早晨，飛機終於來了。邱清泉立即安排部隊做好準備，一旦飛機投下毒氣彈，突擊部隊立即戴著防毒面具發動進攻，為後續部隊開啟通道。但很快，他就接到麾下第5軍軍長熊笑三長從前沿打來的電話，稱：「 他媽的，飛機扔炸彈沒有一個爆炸，突圍不成，叫他們不要來了！ 」很快，第70軍、第74軍等部也陸續報告，空軍不久來得晚，所投毒氣彈還均未爆炸，因此部隊都縮在戰壕裏，根本不能出動。
日寇使用毒氣攻擊
多年前接收的日械，又缺乏保養
原來，這批名為「催淚性37式化學拋射彈」的毒氣彈，無一例外都是當年日寇留下的，1945年8月日寇投降後就移交給了國民黨軍。但當時的國民黨軍從日寇占領區「劫收」了大批財富，又從美國人那裏接手了大批美械裝備，對這些毒氣彈自然就不太看重，加上缺乏化學武器的專業人員保養，因此很多炮彈最後都無法使用。
9日下午，我軍開始對包圍圈內的敵人再度發動猛攻，第13兵團等部迅速崩潰，殘兵拼命向邱清泉兵團防區逃竄；但到了次日，邱清泉兵團也完全崩潰，只得下令各軍自行決定出路。1月10日戰鬥結束，杜聿明被俘，邱清泉被當場擊斃。
